物理选修3-2 电磁感应现象+楞次定律基础知识+练习 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/4 4:13:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第1讲 电磁感应现象 楞次定律

一、磁通量

1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积. 2.公式:Φ=BS. 3.适用条件: (1)匀强磁场.

(2)S为垂直磁场的有效面积. 4.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”). 5.物理意义:

相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图1所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则: (1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3. (2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3. (3)通过矩形abb′a′的磁通量为0. 图1 6.磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1. 二、电磁感应现象

1.定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应. 2.条件

(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化.

(2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动. 3.实质

产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流.如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.

自测1 (多选)下列说法正确的是( ) A.闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生

B.穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中不一定有感应电流产生

C.线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生 D.当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势

三、感应电流方向的判定 1.楞次定律

(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化. (2)适用范围:一切电磁感应现象. 2.右手定则

(1)内容:如图2,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内:让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.

图2

(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流.

自测2 如图3所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO′,OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流流向( )

A.始终为A→B→C→A B.始终为A→C→B→A

C.先为A→C→B→A,再为A→B→C→A

D.先为A→B→C→A,再为A→C→B→A 图3

命题点一 电磁感应现象的理解和判断

常见的产生感应电流的三种情况

例1 如图4所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )

A.ab向右运动,同时使θ减小

B.使磁感应强度B减小,θ角同时也减小 C.ab向左运动,同时增大磁感应强度B

D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°) 图4

变式1 (多选)如图5所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图中所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )

A.线圈a中有感应电流 B.线圈b中有感应电流 C.线圈c中无感应电流

D.线圈d中无感应电流 图5